(57)【要約】本発明は、主ガラス（１２０）、副ガラス（１６０）、主チャンバ（１４０）及び前記主チャンバ（１４０）の容積を第１チャンバ（１４２）及び第２チャンバ（１４６）に分割するよう構成されている膜（４００）を備える眼鏡用眼用レンズ（１００）に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主ガラス（１２０）であって、前記主ガラス（１２０）は、第１透明材料を備え、前記主ガラス（１２０）は、第１主表面（２１０）及び第２主表面（２２０）を有し、前記主ガラス（１２０）は、前記第１主表面（２１０）から前記第２主表面（２２０）へ前記第１透明材料を通して光を透過させるよう構成されている、主ガラス、
副ガラス（１６０）であって、前記副ガラス（１６０）は、第２透明材料を備え、前記副ガラス（１６０）は、第１副表面（６１０）及び第２副表面（６２０）を有し、前記副ガラス（１６０）は、前記第１副表面（６１０）から前記第２副表面（６２０）へ前記第２透明材料を通して光を透過させるよう構成されている、副ガラス、
主チャンバ（１４０）であって、前記主チャンバ（１４０）は、前記第２主表面（２２０）及び前記第１副表面（６１０）の間に設けられた主容積を有する、主チャンバ、及び
膜（４００）であって、前記膜（４００）は、変形可能な部分（４７０）を備え、前記変形可能な部分（４７０）は、前記主チャンバ（１４０）内に部分的に設けられ、前記主チャンバ（１４０）を、少なくとも主流体を備えるよう構成されている第１チャンバ（１４２）と、少なくとも副流体を備えるよう構成されている第２チャンバ（１４６）とに完全に分離し、前記第１チャンバ（１４２）は、前記第２主表面（２２０）及び前記変形可能な部分（４７０）の間に設けられ、前記第２チャンバ（１４６）は、前記変形可能な部分（４７０）及び前記第１副表面（６１０）の間に設けられる、膜
を備える眼鏡用の眼用レンズ（１００）であって、
前記主流体は、第１相対密度を有し、前記副流体は、第２相対密度を有し、前記第１相対密度及び前記第２相対密度の間の比は、０．９から１．２であり、特に０．９５から１．０６であり、好ましくは０．９９から１．０１である
眼用レンズ。
【請求項２】
主ガラス屈折率を有する前記主ガラス、及び主流体屈折率を有する前記主流体は、前記主ガラス屈折率及び前記主流体屈折率の間の差が0.1 x 10-3から25 x 10-3であるように選択され、及び／又は
副ガラス屈折率を有する前記副ガラス、及び副流体屈折率を有する前記副流体は、前記副ガラス屈折率及び前記副流体屈折率の間の差が0.1 x 10-3から25 x 10-3であるように選択される
請求項１に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項３】
前記主ガラス（１２０）は、少なくとも部分的に主開口を囲む中間主表面（２３４）を備え、
前記副ガラス（１６０）は、少なくとも部分的に副開口を囲む中間副表面（６５４）を備え、
前記中間主表面（２３４）及び前記中間副表面（６５４）は、残余光分散を最小化するよう構成されている
請求項１−２のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項４】
前記膜（４００）は、少なくとも部分的には前記中間主表面（２３４）及び前記中間副表面（６５４）の間に設けられている
請求項３に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項５】
前記膜（４００）は、少なくとも部分的に前記中間主表面（２３４）及び前記中間副表面（６５４）の間に設けられている支持部分（４３５）を備え、
前記支持部分（４３５）は、前記変形可能な部分（４７０）を囲む
請求項３−４のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項６】
前記主流体を運び、前記第１チャンバ（１４２）に結合するよう構成されている主チャネルを備える主流体通路（１２３）、及び
前記副流体を運び、前記第２チャンバ（１４６）に結合するよう構成されている副チャネルを備える副流体通路（１５６）を備える
請求項１−５のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項７】
前記主チャネルは、前記主ガラス（１２０）によって部分的に区切られ、前記膜（４００）又は前記副ガラス（１６０）によって部分的に区切られ、及び／又は
前記副チャネルは、前記副ガラス（１６０）によって部分的に区切られ、前記膜（４００）又は前記主ガラス（１２０）によって部分的に区切られている
請求項６に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項８】
前記主チャネルは、前記主ガラス（１２０）によって完全に区切られ、及び／又は
前記副チャネルは、前記副ガラス（１６０）によって完全に区切られている
請求項６−７のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項９】
前記変形可能な部分（４７０）は、前記主又は副開口のレベルに位置する第１位置、第２位置、及び静止位置の間で変形されるように構成され、
前記第１位置及び前記第２位置は、前記静止位置の両側に位置するよう構成されている
請求項１−８のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項１０】
前記第１チャンバ（１４２）は、第１チャンバ形状を有し、前記第２チャンバ（１４６）は、第２チャンバ形状を有し、前記第１チャンバ形状は、前記第２チャンバ形状と異なる
請求項１−９のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項１１】
前記膜の厚さは１０μｍ未満であり、特に前記膜の厚さは５μｍ未満であり、好ましくは前記膜の厚さは１μｍ未満である
請求項１−１０のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項１２】
前記主ガラス（１２０）は、第１主ガラス（２００）及び第２主ガラス（３００）を備え、及び／又は
前記副ガラス（１６０）は、第１副ガラス（５００）及び第２副ガラス（６００）を備え、
前記第１主ガラス（２００）及び前記第２主ガラス（３００）は、第１主ガラス（２００）屈折率及び第２主ガラス（３００）屈折率をそれぞれ有し、
前記第１副ガラス（５００）及び前記第２副ガラス（６００）は、第１副ガラス（５００）屈折率及び第２副ガラス（６００）屈折率をそれぞれ有し、
前記第１主ガラス（２００）屈折率及び前記第２主ガラス（３００）屈折率のうちの少なくとも１つと、前記主流体屈折率との間の差は、0.1 x 10-3から25 x 10-3であり、
前記第１副ガラス（５００）屈折率及び前記第２副ガラス（６００）屈折率のうちの少なくとも１つと、前記副流体屈折率との間の差は、0.1 x 10-3から25 x 10-3である
請求項１−１１のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項１３】
前記主流体屈折率は、前記副流体屈折率よりも大きく、及び／又は
前記第１主ガラス（２００）屈折率は、前記第２副ガラス（６００）屈折率よりも大きい
請求項１−１２のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項１４】
前記第２主ガラス（３００）は、前記主流体を運び、前記第１チャンバ（１４２）に結合するように構成されている主チャネルを備え、及び／又は
前記第１副ガラス（５００）は、前記副流体を運び、前記第２チャンバ（１４６）に結合するように構成されている副チャネルを備えている
請求項１−１３のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）。
【請求項１５】
請求項１−１４のいずれか１項に記載の眼用レンズ（１００）を備える眼鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼調節についての障害（老眼、調節痙攣、白内障手術後の患者等）を有する患者のための電子眼鏡に関する。より具体的には本発明は、眼用レンズ又はレンズ群に関する。
【背景技術】
【０００２】
老眼患者の調節欠如を補償するためには、眼鏡、コンタクトレンズ、又は眼内レンズのような、いくつかの解法が今日、存在する。
【０００３】
患者は、いくつかの眼鏡（それぞれ近視用及び遠視用に最適化された）を装用し得る。しかしいくつかの眼鏡を使用することは、人間工学的に問題を呈し得る。代替として、二重焦点眼鏡が用いられ得る。二重焦点眼鏡は、その下部に、使用者が手元を見るときに近方視力を提供する挿入物を有する。二重焦点眼鏡は、実質的に読書用眼鏡であって、中間視力は質が低い。累進レンズは、下部（読書）から上部へと補正の連続性を有し、ある程度の中間視力も可能にする。しかし中間視力は、狭い領域、いわゆる視力の「コリドー」（corridor）内でだけ鮮明であり、その外はぼける。また累進レンズは、画像をかなり変形するので直線を曲げてしまう。累進レンズは、上及び下の間の屈折力（optical power）の差が１ディオプター未満であるときに、良好な画像品質を提供する。完全に発症した老眼を持つ人が遠見視力及び近見視力の間で完全な視力のためには、３ディオプターが必要であることを考えると、累進レンズは、画像品質の欠如からやはり問題がある。
【０００４】
コンタクトレンズ又は眼内レンズについて、「モノビジョン」と呼ばれる主要な治療は、左右の眼でコンタクトレンズを２つの異なる距離に調節することである。明らかにこれは、不快であり得る妥協であるが、ユーザは、与えられた固定された対象までの距離（読書用、中間又は遠距離）について、補正用眼鏡を装用し得る。他の選択肢は、いわゆる複数焦点光学系に依拠する。すなわちいくつかの遠距離及び近距離に対応する複数の画像が網膜上に映される。複数焦点の解決法は、近い距離での読書及び遠い距離で見ることを可能にするが、ある程度、画像の品質が劣化する。この解決法では、例えば、夜間に運転する時のように、ぼやけた画像が問題となり得る。
【０００５】
考慮され得る他の解決法は、レーシック又はレーザー外科手術である。残念ながら、老眼患者は、上述のものと同じ欠点に悩まされる。よってモノビジョン又は複数焦点の２つの可能性だけが提供される。どちらの解決法も不快さ及び欠点を招き得る。加えて手術は不可逆である。
【０００６】
本発明は、従来の問題に対する解決法に関し、調節可能な屈折力を持つ眼鏡に関する。この解決法の目的は、少なくとも中央部分においてその屈折力が調節可能であり、変化の範囲が３ディオプターにまで達する眼鏡を提供することである。装用者は、近距離、中距離、遠距離、又は任意の他の距離において、そのガラス（つまりレンズ）の屈折力の連続的な変化によって、良好な視界の効果を得ることができよう。眼鏡の焦点を合わせる力は、手動で駆動されるか又は自動的に焦点が合わされるかのいずれかであり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、第１局面によれば、眼鏡用の眼用レンズを提供し、この眼用レンズは、主ガラスであって、前記主ガラスは、第１透明材料を備え、前記主ガラスは、第１主表面及び第２主表面を有し、前記主ガラスは、前記第１主表面から前記第２主表面へ前記第１透明材料を通して光を透過させるよう構成されている、主ガラス、副ガラスであって、前記副ガラスは、第２透明材料を備え、前記副ガラスは、第１副表面及び第２副表面を有し、前記副ガラスは、前記第１副表面から前記第２副表面へ前記第２透明材料を通して光を透過させるよう構成されている、副ガラス、主チャンバであって、前記主チャンバは、前記第２主表面及び前記第１副表面の間に設けられた主容積を有する、主チャンバ、及び膜であって、前記膜は、変形可能な部分を備え、前記変形可能な部分は、前記主チャンバ内に部分的に設けられ、前記主チャンバを、少なくとも主流体を備えるよう構成されている第１チャンバと、少なくとも副流体を備えるよう構成されている第２チャンバとに完全に分離し、前記第１チャンバは、前記第２主表面及び前記変形可能な部分の間に設けられ、前記第２チャンバは、前記変形可能な部分及び前記第１副表面の間に設けられる、膜を備える眼鏡用の眼用レンズであって、前記主流体は、第１相対密度を有し、前記副流体は、第２相対密度を有し、前記第１相対密度及び前記第２相対密度の間の比は、０．９から１．１であり、特に０．９５から１．０５であり、好ましくは０．９９から１．０１である。
【０００８】
第１相対密度及び第２相対密度の間のこのような比は、重力による膜の歪が発生することを防ぐ。
【０００９】
このようなガラスをもつ眼鏡は、少なくとも中央部分で変化し得る光学的屈折力を有し、変化の範囲は３ディオプターに達する。装用者は、膜の連続的な変形によって、近距離、中距離、遠距離、又はあらゆる距離において良好な視力から利益を受け得る。加えて、これら眼用レンズは、患者に真の視力の快適性を提供する。
【００１０】
本発明の実施形態によれば、主ガラス屈折率を有する前記主ガラス、及び主流体屈折率を有する前記主流体は、前記主ガラス屈折率及び前記主流体屈折率の間の差が0.1 x 10-3から25 x 10-3であるように選択され、及び／又は副ガラス屈折率を有する前記副ガラス、及び副流体屈折率を有する前記副流体は、前記副ガラス屈折率及び前記副流体屈折率の間の差が0.1 x 10-3から25 x 10-3であるように選択される。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、屈折率は５８９ｎｍにおいて測定される。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、前記主ガラス（１２０）は、少なくとも部分的に主開口を囲む中間主表面（２３４）を備え、前記副ガラス（１６０）は、少なくとも部分的に副開口を囲む中間副表面（６５４）を備え、前記中間主表面（２３４）及び前記中間副表面（６５４）は、残余光分散を最小化するよう構成されている。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、中間主及び副表面の粗さは100 nm RMSより小さく、正確には50 nm RMSより小さく、好ましくは20 nm RMSより小さい。
【００１４】
ＲＭＳは二乗平均平方根を意味し、この本願で記載されるＲＭＳ粗さは、粗さ計を介して測定され得る。
【００１５】
また当業者なら、境界の形状が与えられた正確さのレベルを満たすように（例えばλＮａがナトリウム光の波長であるときに、与えられた正確さのレベルがλＮａ／４よりも小さいように）、表面を設計するだろう。
【００１６】
よってこの構成は、境界がなるべく見えず、与えられた対象への距離において患者の屈折率誤差をなるべく効果的に補正することを可能にする。
【００１７】
本発明の他の実施形態によれば、膜は、部分的には、中間主表面及び中間副表面の間に設けられている。
【００１８】
よってこの構成は、膜が中間主表面及び中間副表面のレベルに存在することを可能にする。
【００１９】
本発明の他の実施形態によれば、膜は、少なくとも部分的に前記中間主表面及び前記中間副表面の間に設けられている支持部分を備え、前記支持部分は、前記変形可能な部分を囲む。
【００２０】
よってこの構成は、チャンバのサイズを大きくすると同時に、主ガラス及び／又は副ガラスのために必要とされる重さ又は量を減らすことができる。
【００２１】
本発明の他の実施形態によれば、眼用レンズは、前記主流体を運び、前記第１チャンバに結合するよう構成されている主チャネルを備える主流体通路、及び前記副流体を運び、前記第２チャンバに結合するよう構成されている副チャネルを備える副流体通路を備える。
【００２２】
よってこの構成は、主流体及び副流体を運ぶこと及び第１チャンバ及び第２チャンバにそれぞれ結合することを可能にする。
【００２３】
本発明の他の実施形態によれば、前記主チャネルは、前記主ガラスによって部分的に区切られ、前記膜又は前記副ガラスによって部分的に区切られ、及び／又は前記副チャネルは、前記副ガラスによって部分的に区切られ、前記膜又は前記主ガラスによって部分的に区切られている。
【００２４】
よってこの構成は、部品が薄く壊れやすいにもかかわらず、又は製造上の理由があるにもかかわらず、ガラス内にチャネルをもたせることが可能である。
【００２５】
本発明の他の実施形態によれば、前記主チャネルは、前記主ガラスによって完全に区切られ、及び／又は前記副チャネルは、前記副ガラスによって完全に区切られている。
【００２６】
よってこの構成は、ガラスが壊れやすく及び／又はチャネルに穴が開けられないにもかかわらずチャネルをもたせることが可能である。
【００２７】
本発明の他の実施形態によれば、前記変形可能な部分は、前記主又は副開口のレベルに位置する第１位置、第２位置、及び静止位置の間で変形されるように構成され、前記第１位置及び前記第２位置は、前記静止位置の両側に位置するよう構成されている。
【００２８】
よってこの構成は、流体が膜を第１位置、第２位置、及び静止位置のうちの１つの位置から押すときに、エネルギーを節約することが可能である。このエネルギーの一部は、変形可能な部分の弾性的に変形可能な特性によって提供される。
【００２９】
本発明の他の実施形態によれば、前記第１チャンバは、第１チャンバ形状を有し、前記第２チャンバは、第２チャンバ形状を有し、前記第１チャンバ形状は、前記第２チャンバ形状と異なる。
【００３０】
この構成は、第１チャンバの境界及び第２チャンバの境界が重複し、その境界の残余の可視性が低下することを防ぐ。また選ばれた材料に依存して異なる形状を持つチャンバを製造することが可能であり得る。
【００３１】
本発明の他の実施形態によれば、前記膜の厚さは１０μｍ未満であり、特に前記膜の厚さは５μｍ未満であり、好ましくは前記膜の厚さは１μｍ未満である。
【００３２】
本発明の他の実施形態によれば、前記第１相対密度及び前記第２相対密度の間の比は、０．９から１．１であり、膜の厚さは１０μｍ未満であり、特に前記第１相対密度及び前記第２相対密度の間の比は、０．９５から１．０５であり、膜の厚さは５μｍ未満であり、好ましくは前記第１相対密度及び前記第２相対密度の間の比は、０．９９から１．０１であり、膜の厚さは１μｍ未満である。
【００３３】
第１相対密度及び第２相対密度の間の比がおおよそ１であり、膜の厚さが１０μｍ未満であるという事実は、膜に加えられる応力を減らし、よって後者の歪を減らすことを可能にする。
【００３４】
本発明の実施形態によれば、眼用レンズの上部及び下部の間の光学屈折力の勾配は、０．２５Ｄ未満である。眼用レンズのこのような構成は、改良された光学品質を有することを可能にする。
【００３５】
本発明の他の実施形態によれば、前記主ガラスは、第１主ガラス及び第２主ガラスを備え、及び／又は前記副ガラスは、第１副ガラス及び第２副ガラスを備え、前記第１主ガラス及び前記第２主ガラスは、第１主ガラス屈折率及び第２主ガラス屈折率をそれぞれ有し、前記第１副ガラス及び前記第２副ガラスは、第１副ガラス屈折率及び第２副ガラス屈折率をそれぞれ有し、前記第１主ガラス屈折率及び前記第２主ガラス屈折率のうちの少なくとも１つと、前記主流体屈折率との間の差は、0.1 x 10-3から25 x 10-3であり、前記第１副ガラス屈折率及び前記第２副ガラス屈折率のうちの少なくとも１つと、前記副流体屈折率との間の差は、0.1 x 10-3から25 x 10-3である。
【００３６】
よってこの構成は、ガラス及び流体の間の境界が多少なりとも見えないようにできる。
【００３７】
本発明の他の実施形態によれば、前記主流体屈折率は、前記副流体屈折率よりも大きく、及び／又は前記第１主ガラス屈折率は、前記第２副ガラス屈折率よりも大きい。
【００３８】
本発明の他の実施形態によれば、主ガラスは、光を副ガラスの第１副表面を通すことによって、第１主表面から見る人へ伝えるように構成されている。
【００３９】
よってこの構成は、遠距離においては、ある方向に膜が変形されることで、光線が患者に集中するようにし、近視力については他の方向に膜が変形されることで、膜の最大変形を最小化でき、よってエネルギーを節約できる。
【００４０】
本発明の他の実施形態によれば、前記第２主ガラスは、前記主流体を運び、前記第１チャンバに結合するように構成されている主チャネルを備える。
【００４１】
よってこの構成は、主流体が運ばれることを可能にする。
【００４２】
本発明の他の実施形態によれば、前記第１副ガラスは、前記副流体を運び、前記第２チャンバに結合するように構成されている副チャネルを備えている。
【００４３】
よってこの構成は、副流体が運ばれることを可能にする。
【００４４】
本発明は、上記実施形態のうちの１つによる眼用レンズを少なくとも１つは備える眼鏡に関する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
本発明の以下の及び他の目的、特徴、局面及び優位性は、添付の図面を参照して、限定ではなく例示として与えられる、実施形態の以下の詳細な説明から明らかになろう。
【図１】図１は、本発明の実施形態による眼用レンズ１００の分解図を表す。
【図２】図２は、本発明の同じ実施形態による屈折率マッチングをもつ眼用レンズ１００の断面図を表す。
【図３】図３は、本発明の同じ又は別の実施形態による眼用レンズ１００の正面図を表す。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態による、第１主ガラス２００、第２主ガラス３００、第１副ガラス５００、及び第２副ガラス６００を持つ眼用レンズ１００の断面図を表す。
【図５】図５は、本発明の異なる実施形態による、支持膜４００及びチャンバサイズを持つチャンバの断面図を示す。
【図６】図６は、本発明の異なる実施形態による、支持膜４００及びチャンバサイズを持つチャンバの断面図を示す。
【図７】図７は、可変領域がアクティベートされるときに、本発明の他の実施形態による眼用レンズ１００の膜がどのように変形するかを示し、点線が遠視力に対応し、実線が近視力に対応する。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態による遠視患者のための遠視力における正の球補正を示す。
【図９】図９は、本発明の他の実施形態による近視患者のための負の球補正を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
一般原則
本発明の中心は、図１に示される。機械的にはガラス１００は、半分１２０及び他の半分１６０から成る。これら２つの半分は、それぞれ異なる材料で構成され得る。一方の半分１２０は、高い屈折率を有し、他方の半分１６０は、低い屈折率を有する。それぞれの半分において、半分を構成する透明な固体は、同じ半分の液体の屈折率と一致する屈折率を有する。それぞれの半分は、よって固体材料及び液体材料から構成されるが、屈折率が一致することから、光学的にはこれは単一の材料を有することと等価である。ガラスの組み立て及び液体の充填が終われば、外から観測者が見ても、液体と固体を分ける内部の表面は全く見えない。よって例えば、液体回路は、見えなくなる。また主チャンバ１４０の底部も見えなくなる。
【００４７】
「ガラス」とは、「ケイ酸塩ガラス」だけを意味するのではない。実際、本発明では、「ガラス」という語は、電磁スペクトルのうち人間の眼に可視である部分である可視光又は可視スペクトルに透明である材料又は化合物を意味する。又は、ガラスとはこれら材料から一部分は作られている部品を意味する。
【００４８】
光学的には、レンズ１００は、異なる２つの光学材料でできた第１レンズ１２０及び第２レンズ１６０の結合によるダブレットと同様である。全体としての屈折力（optical power）、及びより一般的には屈折及び光散乱又は分散のような全体としての光学特性は、３つの重要な表面、すなわち２つの外部表面及び分離表面の幾何学的構造の異なる特性から予測可能に変化し得る。外部表面が第１レンズ１２０の第１主表面２１０及び第２レンズ１６０の第２副表面６２０であるとすれば、この分離表面は、与えられた半径Rsepの球の一部、又はその形状に近い非球面表面のいずれかである。
【００４９】
可変レンズの原理は、膜４００がレンズの中央開口の全体にわたって伸ばされ得ることであり得る。この中央開口は、図３に示されるように円形であり得る。膜４００のエッジは、この円形の開口のエッジによって固定され得る。これは、変形可能な膜４００の形状が、常に、可変の曲率半径を持つ球面であり得ることを示唆する。変形可能な膜４００のある与えられた位置において、その曲率半径は、２つの半分の間の分離表面の曲率半径Rsepと一致する。その特定の位置の選択（近焦点又は遠焦点のいずれかに対応する）は、製品設計に委ねられ得る。変形可能な膜４００の他の全ての位置において、膜４００の曲率半径は、分離表面の曲率半径と異なる。レンズのこれら設定によると、二重焦点レンズであり得る。すなわち２つの領域が異なる屈折力（及びよって２つの異なる屈折補正）を有するレンズであって、２つの領域の遷移は鋭いが見えない。加えて、遷移領域の幅は、なるべく小さくあるべきであり、すなわち２つの領域の間の勾配は存在すべきではない。
【００５０】
この種のレンズの光学的バリエーションは、液体であり得る２つの流体の間の屈折率の差に依存する。２つの流体の間の屈折率の差としてなるべく大きいものを選択することが有利であり得る。例えば、低い屈折率の部分としては１．３３から１．４３の範囲の屈折率を選択でき、ここで多くの固体の透明な材料が、不活性の流体同様に存在する。高い屈折率の部分としては、好ましくは１．５５から１．７０の範囲の屈折率を選択でき、ここで多くの材料が存在する。下の表は、網羅的ではないがいくつかの例を与える。
【００５１】
【表１】
2019526079.tif 000003
【００５２】
【表２】
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【００５３】
【表３】
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【００５４】
【表４】
2019526079.tif 000006
【００５５】
もちろん、さまざまな屈折特性を持つ多くの透明な固体及び液体が存在するので、ここではそれら全てを挙げるのは不可能であろう。上記リストは、流体の選択肢が膨大であり、流体の混合によって、それら及び選択されたものの間で非常に良好なマッチが得られることを示すよう意図されている。
【００５６】
流体及び固体の屈折率は、なるべく厳密に一致するのが有利であり得る。にもかかわらず、２つの率は、最大で数パーセントのオーダーでわずかな差異なら許容され得る。率がわずかに異なるシステムを使うとき、キャビティ及びチャネルは、わずかに見えたり、又は明るい光の中で又は特殊な照射の条件下でだけ見えたりする。このミスマッチは、製品の機能性には影響しないので、ユーザには許容されるだろう。
【００５７】
システムのほとんどの光学的特性は、均質である限り、同質膜４００の屈折率にも、その厚さにも依存しない。光透過性だけがわずかに膜４００の屈折率に依存するが、これは、膜４００の率が低い率及び高い率の間の中間であるときに最大となるからである。にもかかわらず、実際には典型的な液体の屈折率の場合、膜４００の境界における屈折による光の損失は、膜４００の屈折率の大きな範囲において、常に１．５％未満である。典型的には膜４００の厚さは、１マイクロメートルの何分の一から、マイクロメートルの数パーセントまで（１００ｎｍから１００μｍ）である。
【００５８】
膜４００の材料には、ＰＤＭＳ及び全てのシロキサンの異型（variants）、さまざまな化学組成のエラストマー（ブタジエンベースのもの等）、特に溶媒（3MTM製のTHV221、PiezotechTMによって販売されるコポリマー及びターポリマー）に可溶性の、フッ素化された化合物、AF1600のような、フッ素化された溶媒に可溶性であり得るテフロンのような材料、CytonixTMによって販売される製品、反応性化学種に基づくノボラック樹脂及び類似の樹脂、すなわちエポキシ、ポリウレタン、CR39のような樹脂、透明ポリエステルが含まれる。
【００５９】
PECVD（プラズマ堆積）によってチャンバ内で蒸発させ堆積された、HMDSOとしても知られるヘキサメチルジシロキサンベースの材料のような、低温で薄膜を堆積させることが可能な材料を用いることも有利であり得る。PMMA（ポリメチルメタクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＳ（ポリスチレン）、及びマイクロテクノロジー工作物で用いられ得る全ての樹脂のような、スピンコーティングによって堆積される可溶性のポリマー（反応性又は非反応性）も用いられ得る。
【００６０】
膜４００は、物理化学的特性（液体の低平衡吸着が材料中で起こらなければならない）及び透明性と併せて、機械的特性（ヤング率、ポアソン比、弾性変形領域）の組み合わせを有し得る。
【００６１】
膜４００の屈折率は、可視光についての膜４００の境界の全体的な反射率を最小化するために、好ましくは２つの面の率の間の範囲にあり、最も好ましくは両者の率の幾何平均である。
【００６２】
第１レンズ１２０の第２主表面２２０及び／又は第２レンズ１６０の第１副表面６１０であり得る、主チャンバの底部は、屈折率の一致によって、光学的に見えないように作られる。にもかかわらず、屈折率がわずかに一致しない場合には、良好な光学品質を持つ表面を有することが有利であり得る。すなわちその形状は、装用者にとっていかなる歪をも作り出さないために、球形か、又は球形に近いかのいずれかであるべきである。
【００６３】
わずかな屈折率の不一致の可能性と同じ理由で、液体及び固体の間の分離の全ての表面は、これらの境界で散乱する残留光を最小化するために、非常に小さい粗さ（Ra < 100 nm RMS, 正確にはRa < 50 nm RMSであり、好ましくはRa < 20 nm RMS）を持つ磨かれた表面でなければならない。ＲＭＳ粗さは、粗さ計を介して測定され得る。
【００６４】
反対に、これらの設計原理は全て、屈折率ミスマッチを許容できるウィンドウを大きくすることを許す。
【００６５】
同じ原理が、底部キャビティについてのチャンネル形状及び設計についても適用される。
【００６６】
図４において、より多くの分離表面が用いられ得る眼用レンズ１００が示され、すなわち、この解決法は、２から４個の異なる材料を用い得る。図４に示されるように、これら２つの材料は、屈折率が主液体及び副液体に合わされ得て、これら材料のうちのいずれかが外側シェルを作り、ＣＲ３９又はＰＣ（ポリカーボネート）のような第３材料は、眼用レンズに使用可能な任意のポリマーであり得る。この最後の解決法は、外側の表面がＪＲのガラスと同様であり、反射防止コーティング、傷防止、曇り防止、カラーコーティング等、眼鏡のための眼用光学業界で何年にもわたって開発されてきたあらゆる表面処理から利益を享受できる可能性があるので、有利であろう。異なるシェルに対して４つの異なる材料を用いることも可能であり、さらには、前述の概念の任意の組み合わせによってもよい。
【００６７】
図５に示されるように、この変形例は、先の図におけるよりもチャネルがより開放的であり、膜４００が、変形可能な膜４００よりもより厚く、より固い支持部４３５によって支持される。支持部４３５及び変形可能な部分４７０は、同じ材料で作られてもよく、そうでなくてもよい。図５の積層は、上から下に上記変形例を使用し得る。
【００６８】
第１主ガラス２００は、ＣＲ３９のような従来の材料から作られ得て、眼鏡に必要とされる全ての種類のコーティングを支持する。
【００６９】
第２主ガラス３００は、中央開口及び外部へのチャネルを有し得る。この部分は、主流体と屈折率が合わせられ得る。
【００７０】
支持部４３５を持つ膜４００は、薄く変形可能な膜で覆われた円形の中央開口を有し得る。
【００７１】
第１副ガラス５００は、同じ中央開口及び外部へのチャネルを有し得る。この部品は、第２液体と屈折率が合わされ得る。
【００７２】
第２副ガラス６００も、フロントシェルと同じ材料で作られ得る。
【００７３】
図６は、図５の非対称の変形例を示す。ここで流体及び固体の間の境界は、同じ直径を有していなくてもよく、ひょっとすると両方の区画について同じ形状でなくてもよい。
【００７４】
これらシェルの間の全ての分離表面は、かなりよく定義されなければならないかもしれない。特に、全ての分離表面及び前側表面及び裏側表面の異なる曲率半径は、複合レンズ全体の、総合的な光学的屈折力を決定し、単一焦点レンズにおけるように調節可能ではないかもしれない。おそらくは、これは、遠視のユーザの屈折誤差に調節され得る。全ての他の補正眼鏡については、乱視のための補正、又は眼の収差について補正するためのプリズム又は任意の特徴を含ませるように異なる表面を設計することが可能であり得る。唯一の差は、中央領域において、遠距離から読書まで、全ての距離に対して視力を調節するための追加の光学的屈折力を有することであり得る。本応用例では、中央領域又は中央部という語は、膜４００の中央領域又は中央部に関連し得る。
【００７５】
実際には、図５にしたがった実現の一例は、背面表面、すなわち第２レンズ１６０の第２副表面６２０を除いて、全ての分離表面が球形であるように、ガラスを設計することであろう。この第２副表面６２０は、近視又は遠視のために必要とされる屈折補正の一部と共に、プリズム及び乱視補正を含むことを可能にする自由曲線表面であり得て、その他の部分は、前部表面２１０及び中間表面に配置される。
【００７６】
図７は、膜が両極端の位置にあるときのガラスの光学積層体を要約する。ここで主ガラスは、副ガラスよりも高い屈折率を有し、点線は遠視のセットを示し、実線は膜の近視の位置を示す。膜の残りの位置は、これら２つの両極端の位置の間で平坦である（不図示）ようにされる。
【００７７】
これら図８及び９は、どのように患者の補正が考慮されるかを示す。良好な屈折補正を得るためには、それぞれの患者の眼は、例えば乱視及び近視又は遠視のような球面誤差については、無限遠の視力について測定されなければならない。この補正は、図に示されるように、複合ガラスの前面及び／又は背面表面に含まれる。図は、背面及び前面表面の両方に曲面が付けられることによって、屈折誤差の補正に寄与する、特定の場合を示すが、１つの表面だけを使用することも可能である。また業界標準であるように、球面補正については前面表面を用い、乱視及びより複雑な補正については背面表面の自由曲面製造を用いることも可能である。前面表面及び背面表面とは、空気と主ガラスとの境界及び空気と副ガラスとの境界をそれぞれ意味する。分離表面を用いて患者の屈折補正に寄与することも可能である。
【００７８】
第１実施形態による本発明の詳細な説明
第１実施形態によれば、本発明は、図１に示される眼鏡のための眼用レンズ１００に関する。この眼用レンズ１００は、主ガラス１２０、副ガラス１６０、主チャンバ１４０、膜４００、主流体及び副流体を備え得る。
【００７９】
主ガラス１２０は、第１透明材料を備え得る。この第１透明材料は、表１のうちの１つから選ばれ得る屈折率を有し得る。
【００８０】
主ガラス１２０は、図１に示されるように、第１主表面２１０及び第２主表面２２０を有し得る。これら表面は、一方の側つまり端部から他方へと光を伝達するよう構成され得る。より正確には、主ガラス１２０は、第１主表面２１０から第２主表面２２０へ第１透明材料を通して光を伝達するよう構成され得る。
【００８１】
光は、さらに遠くへ到達し得て、主チャンバ１４０及び膜４００を透過して副グラス１６０に到達し得る。
【００８２】
副ガラス１６０は、第２透明材料を備え得る。この第２透明材料は、表４のうちの１つ選ばれ得る屈折率を有し得る。
【００８３】
副ガラス１６０は、図１に示されるように、第１副表面６１０及び第２副表面６２０を有し得る。これら表面は、一方の側つまり端から他方へと光を伝達するようにも構成され得る。より正確には、副ガラス１６０は、光を第１副表面６１０から第２副表面６２０へと第２透明材料を通して伝達するように構成され得る。
【００８４】
主チャンバ１４０は、第２主表面２２０及び第１副表面６１０の間に設けられた主容積を有し得て、主チャンバ１４０は、第２主表面２２０及び第１副表面６１０の間で規定され得る。
【００８５】
全ての実施形態では、膜４００が存在し得て、これは変形可能な部分４７０を備え得て、これは主チャンバ１４０内に配置され得る。実際、この変形可能な部分４７０は、部分的には主チャンバ１４０内に含まれ得て、主チャンバ１４０を少なくとも第１チャンバ１４２及び第２チャンバ１４６に完全に又は部分的に分離し得る。第１チャンバ１４２は、主流体を備えるよう構成され得て、それ、すなわち第１チャンバ１４２は、主ガラス１２０の第２主表面２２０と変形可能な部分４７０との間に設けられ得る。
【００８６】
膜４００の反対側には、第２チャンバ１４６が存在し得る。このチャンバは、副流体を備えるよう構成され得て、それ、すなわち第２チャンバ１４６は、変形可能な部分４７０及び第１副表面６１０の間に設けられ得る。
【００８７】
ガラス及び流体の間の境界を見えないようにするために、主ガラス１２０は、主ガラス１２０の屈折率を有し、主流体は、主流体の屈折率を有するが、これらは実際に互いに近い値であり得る。具体的には、主ガラス１２０の屈折率及び主流体の屈折率の間の差は、0.1 x 10-3及び25 x 10-3の間で構成され得る。これは、副ガラス１６０及び副流体の間の境界についても同じであり得る。
【００８８】
副ガラス１６０は、副ガラス屈折率を有し得て、副流体は、副流体屈折率を有し得て、それらの差は、すなわち副ガラス屈折率及び副流体屈折率の間の差は、0.1 x 10-3及び25 x 10-3の間で構成され得る。
【００８９】
主流体及び膜４００の間の境界、及び副流体及び膜４００の間の境界が患者の視野を妨げないように膜４００の厚さが薄いことは、それほど厳密に要求されるものではない。
【００９０】
製造中に、膜４００は、主ガラス１２０の上、又は副ガラス１６０の上のいずれかに置かれ得る。より正確には、主ガラス１２０は、少なくとも部分的に主開口を囲む中間主表面２３４を備え得て、ここで膜４００が配置され得る。この構成では、膜４００は、静止位置として記述され得る位置に配置され得る。
【００９１】
主ガラスと同様に、副ガラスは、少なくとも部分的に副開口を囲む中間副表面を備え得る。中間主表面及び中間副表面は、それらの境界において分散する残余光を最小化し、与えられた対象の距離における患者の屈折誤差を補正するよう構成される。
【００９２】
眼用レンズ１００を製造する他の方法は、膜４００を中間副表面６５４上に配置することであり得て、より正確には、静止位置として呼ばれ得る副開口のレベルに配置することであり得るが、これは膜４００には圧力がかからないからである。
【００９３】
第１チャンバ１４２は、膜４００によって封止され得る第１容積を備え得て、第２チャンバ１４６は、同じく膜４００によって封止され得る第２容積を備え得る。換言すれば、第１容積及び第２容積は、チャンバ間での流体連通において一切の漏れが許されない、完全に不透過性であり得る。
【００９４】
前述のチャンバは、具体的には第１チャンバ１４２及び第２チャンバ１４６は、それらの容積を増加又は減少させるように構成され得る。実際、これは、チャンバの容積を増加又は減少させるよう構成され得る膜４００であり得る。実際、膜４００の変形可能な部分４７０は、第１位置及び第２位置の間で変形されるように構成され得る。既に述べたように、静止位置は、圧力が印加されていない時に、主開口又は副開口のレベルにおいて配置され得て、膜４００は、静止位置の両側に配置され得る第１位置及び第２位置の間で自身を弾性的に変形する。この技術的特徴は、膜４００が静止位置に戻り、圧力が印加されていないときに、膜４００の弾性力の一部が利用され得るという優位性を持ち得る。これはエネルギーを節約することを可能にし得る。
【００９５】
膜４００に対する不当な負荷を避けるために、チャンバが主流体及び副流体で満たされているときは、相対密度が合わされて、主流体が第１相対密度を有し、第２流体が第２相対密度を有する。第１相対密度及び第２相対密度の間の比は、0.9及び1.2の間で構成され得て、特に0.95及び1.06の間であり、好ましくは0.99及び1.01の間である。よって、この構成のおかげで、重力は、流体に影響を与えず、膜４００に間接的に影響を与えない。換言すれば、膜４００に歪が現れないが、これは静水圧が膜４００の両側において等価だからである。
【００９６】
主流体及び副流体の間の密度一致は、膜４００の機械的特性、特に変形・圧力曲線から間接的に差し引かれる水平張力と、又は膜４００の材料的特性と組み合わせられ得て、レンズの光学的品質を最適化し得る。眼用レンズ１００が垂直で動作されると、すなわち光軸が水平であることを意味するが、眼用レンズ１００の上部及び下部の間には大きな高さの差が存在するので、静水圧が重さによって変化し得る。膜４００の両側において主流体及び副流体の密度の完全な一致が存在するとき、この圧力は、両側において釣り合わされ得る。すなわち仮に圧力の絶対値が変化しても、変形可能な膜４００の一方の側と他方の側との圧力差は、あらゆる場所で打ち消され得る。
【００９７】
一方で、密度のミスマッチが存在するときは、このミスマッチは、膜４００のなんらかの変形を誘発するので、光学的な「コマ」収差を生む。この光学的収差が仕様より小さく、よって光学品質がより良い、パラメータ空間の領域が存在することが知られている。以下の表５は、主流体及び副流体のいくつかの構成及び膜厚さのいくつかの構成をまとめたものである。
【００９８】
表５において、密度ミスマッチ比は、主流体の第１相対密度及び副流体の第２相対密度の間の比を表す。理解されるように、眼用レンズ１００の上部及び下部の間の光学的屈折力の勾配が０．２５Ｄ未満であるときに、光学品質が達成される。換言すれば、光学品質は、第１相対密度及び第２相対密度の間の比が0.9及び1.1の間で構成されるときに、及び膜厚さが10μｍ未満であるときに、特に第１相対密度及び第２相対密度の間の比が0.95及び1.05の間で構成されるときに、及び膜厚さが5μｍ未満であるときに、好ましくは第１相対密度及び第２相対密度の間の比が0.99及び1.01の間で構成されるときに、及び膜厚さが1μｍ未満であるときに、達成される。
【００９９】
【表５】
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【０１００】
前述の中間副表面６５４は、副ガラス１６０によって構成され得て、それ、すなわち中間副表面６５４は、副開口を少なくとも部分的に囲み得る。ここでも、中間主表面２３４及び中間副表面６５４の間の境界に特に注意が払われなければならず、他の実施形態では、中間主表面２３４及び膜４００の間の境界、及び中間副表面６５４及び膜４００の間の境界に同じ注意が払われなければならない。事実上、境界は、分散する残余光を最小化するよう構成され得る。そうでなければ、患者は、眼が遠くを見るとき視野の端において不快な感覚を受け得る。
【０１０１】
読者に解釈されるように、できるだけ透明で改善された快適さを持つ眼用レンズ１００を常に提供することに特に注意が払われなければならない。
【０１０２】
第２実施形態による本発明の詳細な説明
この第２実施形態では、前述の技術的特徴の全体が多かれ少なかれ本実施形態においても同じである。しかし第２実施形態では、膜４００は、部分的には中間主表面２３４及び中間副表面６５４の間に設けられる支持部分４３５を備え得る。この支持部分４３５は、変形可能部分４７０を囲み得て、この構成では、支持部分４３５は、チャンバのサイズを大きくし、同時に主及び／又は副ガラス１６０に必要となる重さ又は量を小さくする優位性を提供し得る。この技術的特徴は、コストを低下し、視覚快適性を増し、及び／又は製造を促進することにつながり得る。実際、主ガラス１２０及び副ガラス１６０は、異なる屈折率を有し、異なる材料から作られ得るので、第１チャンバ１４２が第１チャンバ形状を有し、第２チャンバが第２チャンバ形状を有するとき、これらは互いに異なる形状及び／又は寸法を有し得る。換言すれば、第１チャンバ形状は、第２チャンバ形状とは異なり得る。
【０１０３】
第３実施形態による本発明の詳細な説明
この第３実施形態では、前述の実施形態との差異は、主ガラス１２０及び副ガラス１６０の構成にある。実際、主ガラス１２０は、第１主ガラス２００及び第２主ガラス３００を備え得て、及び／又は副ガラス１６０は、第１副ガラス５００及び第２副ガラス６００を備え得る。
【０１０４】
第１主ガラス２００は、第１主ガラス屈折率を有し得て、第２主ガラス３００は、第２主ガラス屈折率を有し得る。第１主ガラス屈折率は、表１にある屈折率の１つから、又は任意の光学材料から選択され得る。第２主ガラス屈折率についても同様であり得る。
【０１０５】
第１副ガラス５００は、第１副ガラス屈折率を有し得て、第２副ガラス６００は、第２副ガラス屈折率を有し得る。第１副ガラス屈折率は、表４にある屈折率の１つから選択され得る。第２副ガラス屈折率についても同様であり得る。
【０１０６】
第１主ガラス屈折率及び第２主ガラス屈折率のうちの少なくとも１つと主流体屈折率との差は、0.1 x 10-3及び25 x 10-3の間で構成され得て、第１副ガラス屈折率及び第２副ガラス屈折率のうちの少なくとも１つと副流体屈折率との差は、0.1 x 10-3及び25 x 10-3の間で構成され得る。この技術的特徴は、ガラスと流体との差は、無視でき、患者には、この機構がほとんど目には見えず、患者の快適性を大きく向上させるので、特に有利であり得る。
【０１０７】
この技術的特徴は、第２主ガラス３００は、主流体を運び、第１チャンバ１４２につながるよう構成された主チャネルを備え得て、又は第１副ガラス５００は、副流体を運び、第２チャンバ１４６につながるよう構成された副チャネルを備え得て、主流体を備える主チャネル及び副流体を備える副チャネルは、屈折率が合わせられているので多少なりとも目に見えないので、実に便利であり得る。
【０１０８】
この実施形態全体で、主流体は、主流体通路１２３を介して第１チャンバ１４２内で運ばれ得て、副流体は、副流体通路１５６を介して第２チャンバ１４６内で運ばれ得る。
【０１０９】
主流体通路１２３は、第１チャンバ１４２と流体的に連通するよう構成されている主チャネルを備え得る。この主チャネルは、上述の実施形態の１つによれば、部分的には主ガラス１２０によって境界が定められ、部分的には膜４００又は副ガラス１６０によって境界が定められる。いくつかの製造上の理由のため、この技術的特徴は、副ガラス１６０に穴あけができない場合には興味深いかもしれない。
【０１１０】
副流体通路１５６は、第２チャンバ１４６と流体的に連通するよう構成されている副チャネルを備え得る。この副チャネルは、上述の実施形態の１つによれば、部分的には副ガラス１６０によって境界が定められ、部分的には膜４００又は主ガラス１２０によって境界が定められる。いくつかの製造上の理由のため、この技術的特徴は、副ガラス１６０に穴あけができない場合には興味深いかもしれない。
【０１１１】
ある実施形態では、主流体通路１２３及び副流体通路１５６は、外部との流体的接続を促進するように、ある流体がそのチャンバ内で運ばれるときに、もう一方の流体通路における膜４００の制約条件を避けるために、異なるレベルに配置され得る。
【０１１２】
他の実施形態では、主チャネルは、主ガラス１２０によって完全に区切られてもよい。副チャネルについても同様であり得る。すなわち、副チャネルが、副ガラス１６０によって完全に区切られてもよい。
【０１１３】
本記載からは、主チャネル又は副チャネルがそれら自身の構成を、互いから独立して有し得ることが明らかである。
【０１１４】
本記載から解釈され得るように、実施形態の全体において、低屈折率部分１６０は、高屈折率部分１２０及び眼の間に備えられ得る。実際には、主ガラス屈折率は、副ガラス屈折率よりも大きくてもよく、及び／又は第１主ガラス屈折率は、第２副ガラス屈折率よりも大きくてもよい。
【０１１５】
これら技術的特徴のうちのいくつかは、そのような眼用レンズ１００を備える眼鏡において、又は顕微鏡、ドンダースズームモジュール、精密アイピース、単眼鏡、双眼鏡、カメラ及びプロジェクター、対物レンズ、又は人間の眼に入る前に光を変換するよう構成される任意の装置のためのアイピースにおいて見出され得る。
【０１１６】
一般公衆は、日々の仕事（読書、ＴＶを見ること、コンピュータで作業をすること、運転すること、スポーツを行うこと等）における遠近調節の損失を補償するために、これらペアから利益を享受し得るが、高度に正確なタスクを実行するときに、視力の正確さを増すために非老眼の人々によっても用いられ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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2019526079.tif 000018
2019526079.tif 000019